2. Перевод гидрогенератора в режим синхронного компенсатора
Перевод гидрогенератора в режим синхронного компенсатора можно производить из любого режима без останова агрегата.
При переводе гидрогенератора в режим синхронного компенсатора в том случае, когда рабочее колесо турбины расположено выше уровня воды в нижнем бьефе, необходимо сорвать вакуум впуском под рабочее колесо воздуха из атмосферы при закрытом направляющем аппарате. В тех случаях, когда рабочее колесо гидротурбины расположено ниже уровня воды в нижнем бьефе, следует применять отжатие воды (после срыва вакуума) впуском в область рабочего колеса воздуха под давлением от специальных ресиверов. Объем и давление воздуха в ресиверах определяются заводом-изготовителем турбины.
2.1. Срыв вакуума
Срыв вакуума производить в следующей последовательности:
разгрузить агрегат, работающий в сети, нужно от активной нагрузки до полного закрытия направляющего аппарата без отключения генератора от сети. Гидрогенератор начинает работать двигателем, потребляя активную мощность из сети;
впустить в камеру рабочего колеса турбины атмосферный воздух через установленные для этой цели трубы.
Контроль за состоянием турбины и ее обслуживание при работе агрегата в режиме синхронного компенсатора остаются без изменений;
после срыва вакуума закрыть все вентили на трубопроводах, подводящих воздух в турбину (для ускорения в случае необходимости обратного перехода в генераторный режим);
загрузить гидрогенератор реактивной нагрузкой (путем увеличения возбуждения).
2.2. Освобождение рабочего колеса от воды
Освобождение производить отжатием воды в следующей последовательности:
после разгрузки агрегата от активной нагрузки и закрытия направляющего аппарата открыть вентили на крышке турбины для впуска воздуха из атмосферы и срыва вакуума в полости рабочего колеса;
после срыва вакуума пустить в камеру рабочего колеса сжатый воздух из ресиверов. Значение создаваемого в камере избыточного давления должно обеспечить снижение уровня воды до отметки нижнего торца колеса;
после освобождения рабочего колеса от воды, что определяется по манометру, присоединенному к камере рабочего колеса, либо по уменьшению потребляемой активной мощности, впуск сжатого воздуха должен быть прекращен. Утечки воздуха из камеры рабочего колеса необходимо восполнять с помощью компрессора, который включается в работу периодически при падении давления в камере; наблюдение за давлением вести по манометру.
2.3. Пуск гидрогенератора для работы в режиме синхронного компенсатора частотным методом
Пуск производить следующим образом:
сорвать вакуум и отжать воду из камеры рабочего колеса, как указано в п. 2 настоящего приложения;
произвести предварительную смазку пяты;
перевести регулятор частоты вращения вспомогательного агрегата на ручное регулирование.
В остальном частотный пуск гидрогенератора производится так же, как и турбогенератора (см. п. 1.2 настоящего приложения).
Приложение 5
Указания по проведению испытаний турбогенераторов в асинхронном режиме
При испытании турбогенератора в асинхронном режиме рекомендуется проводить опыты с имитацией следующих возможных в эксплуатации случаев потери возбуждения:
обрыв цепи возбуждения;
замыкание обмотки возбуждения на гасительное сопротивление;
замыкание обмотки возбуждения накоротко.
Опыты вывода в асинхронный режим могут проводиться при постепенном ступенчатом повышении нагрузки турбогенератора с обмоткой возбуждения, соединенной по требуемой схеме. На каждой ступени нагрузки опыты по всем трем схемам соединения обмотки возбуждения могут быть совмещены.
Перед проведением опытов должны быть выполнены соответствующие расчеты ожидаемого понижения напряжения при работе турбогенератора в асинхронном режиме, проведена оценка поведения параллельно работающих генераторов, системы собственных нужд и действия токовой защиты. Должны быть приняты меры по предотвращению отключения отдельных присоединений от действия перегрузочной защиты.
При наличии у турбогенератора устройства блокировки, отключающей турбогенератор при отключении АГП, его следует на время опытов вывести из действия.
Ниже приводится рекомендуемый порядок проведения опытов для двух наиболее распространенных видов гашения поля с применением автоматов АГП-1, АГП-12, АГП-30, АГП-60 с гашением поля на дугогасящей решетке или переводом преобразователя в инверторный режим и автоматов с замыканием обмотки ротора на гасительный резистор с последующим отключением якоря возбудителя (схема ХЭМЗ).
Гашение поля с применением дугогасящей решетки или переводом преобразователей в инверторный режим
Перед проведением опыта следует установить вспомогательный контактор, шунтирующий резистор самосинхронизации и рассчитанный на длительный ток, равный 0,2 номинального тока возбуждения. При заданной нагрузке переводят турбогенератор в асинхронный режим отключением АГП с предварительно разомкнутой цепью управления основным контактором, включающим обмотку ротора на сопротивление самосинхронизации. При этом турбогенератор переходит в асинхронный режим с разомкнутой обмоткой возбуждения.
После необходимых измерений обмотку возбуждения замкнуть на сопротивление самосинхронизации, для чего восстановить цепь управления основным контактором.
После очередных измерений резистор замкнуть накоротко с помощью вспомогательного контактора. Опять произвести необходимые измерения, после чего отключить вспомогательный контактор, включением АГП или снятием инвертирования подать возбуждение и турбогенератор переходит в синхронный режим.
Гашение поля по схеме ХЭМЗ
Перед проведением опыта необходимо установить вспомогательный контактор (или рубильник), шунтирующий гасительное сопротивление и нормально замкнутые контакты АГП и рассчитанный на длительный ток, равный 0,2 номинального тока возбуждения. При заданной нагрузке отключением АГП турбогенератор переводят в асинхронный режим с обмоткой возбуждения, замкнутой на гасительное сопротивление. После проведения необходимых измерений обмотку возбуждения замкнуть накоротко включением вспомогательного контактора. Снова произвести необходимые измерения и установить прокладку (из гетинакса или текстолита) между нормально замкнутыми контактами АГП, после чего вспомогательный контактор отключить и турбогенератор переходит в асинхронный режим с разомкнутой обмоткой возбуждения. После проведения необходимых измерений изоляционную прокладку между контактами удалить, включением АГП подать возбуждение (не меняя уставок регулятора возбуждения) и турбогенератор переходит в синхронный режим.
При испытаниях измерить и зафиксировать следующие величины:
у испытываемого турбогенератора – активную мощность, ток и напряжение статора, реактивную мощность (отдаваемую в сеть и потребляемую из сети в асинхронном режиме), напряжение на кольцах ротора, скольжение, потери в роторе;
у параллельно работающих генераторов и присоединений – реактивную мощность и напряжение.
Скольжение (%) определяется по формуле (для частоты 50 Гц)
или
где NCT и NPOT - число полных колебаний стрелок амперметров статора и ротора или вольтметра, подключенного к кольцам ротора, за время t, с.
Потери в роторе (кВт) определяются по формуле:
p
= P S
где P - активная мощность, кВт;
S - скольжение, отн. ед.
Продолжительность нахождения генератора в асинхронном режиме определяется временем, необходимым для отсчетов по приборам. В целях получения более точных результатов рекомендуется основные измерения производить с использованием осциллографа. Испытания следует проводить при нескольких (три-пять) нагрузках, начиная с минимальной (примерно 15-20% номинальной), до такой, при которой перегрузка по току статора не будет превышать допустимую. Во время опытов с разомкнутой обмоткой возбуждения следует обращать внимание на то, чтобы напряжение на кольцах ротора было ниже испытательного.
По полученным результатам испытаний строятся зависимости тока статора, активной мощности и потерь в роторе от скольжения и по ним определяется допустимая нагрузка, при которой турбогенератор может работать в асинхронном режиме, исходя из условий, изложенных в п. 2.27 настоящей Инструкции.
Приложение 6